特殊终端条件的输入阻抗

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2021年微波技术习题

微波技术习题欧阳光明（2021.03.07）思考题1.1 什么是微波？微波有什么特点？1.2 试举出在日常生活中微波应用的例子。

1.3 微波波段是怎样划分的？1.4 简述微波技术未来的发展状况。

2.1何谓分布参数？何谓均匀无损耗传输线？2.2 传输线长度为10cm，当信号频率为9375MHz时，此传输线属长线还是短线？2.3传输线长度为10cm，当信号频率为150KHz时，此传输线属长线还是短线？2.4传输线特性阻抗的定义是什么？输入阻抗的定义是什么？2.5什么是反射系数、驻波系数和行波系数？2.6传输线有哪几种工作状态？相应的条件是什么？有什么特点？3.1何谓矩形波导？矩形波导传输哪些模式？3.2何谓圆波导？圆波导传输哪些模式？？3.3矩形波导单模传输的条件是什么？3.4何谓带状线？带状线传输哪些模式？3.5何谓微带线？微带线传输哪些模式？3.6 何谓截止波长？何谓简并模？工作波长大于或小于截止波长，电磁波的特性有何不同？3.7 矩形波导TE10模的场分布有何特点？3.8何谓同轴线？传输哪些模式？3.9为什么波导具有高通滤波器的特性？3.10 TE波、TM波的特点是什么？3.11何谓波的色散？3.12任何定义波导的波阻抗？分别写出TE波、TM波波阻抗与TEM波波阻抗之间的关系式。

4.1为什么微波网络方法是研究微波电路的重要手段？4.2微波网络与低频网络相比有哪些异同？4.3网络参考面选择的要求有什么？4.4表征微波网络的参量有哪几种？分别说明它们的意义、特性及其相互间的关系？4.5二端口微波网络的主要工作特性参量有哪些？4.6微波网络工作特性参量与网络参量有何关系？4.7常用的微波网络有哪些？对应的网络特性参量是什么？4.8微波网络的信号流图是什么？简要概述信号流图化简法则有哪些？5.1试述旋转式移相器的工作原理，并说明其特点。

5.2试分别叙述矩形波导中的接触式和抗流式接头的特点。

5.3试从物理概念上定性地说明：阶梯式阻抗变换器为何能使传输线得到较好的匹配。

电能质量监测终端技术要求

1.范围本规范规定了电网电能质量监测系统终端设备（以下简称电能质量监测终端）的功能要求、准确度指标、试验方法、验收规则及标准。

本规范适用于基于电能质量测试分析的各种装置，包括专用的电能质量监测终端，也包括具有电能质量测试功能的其他自动化装置。

本规范适用于电网内所应用的电能质量监测装置应用性能检测，测试的结果可以作为装置选用、应用功能开发等的依据。

2.引用文件本规范在制定过程中参照或者引用了以下文件，以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本规范的条款；部分内容本规范可能结合电网的具体情况进行了修改，如有不一致之处以本规范为准。

GB/T12325-2003电能质量供电电压允许偏差GB12326-2000电能质量电压波动和闪变GB/T14549-93电能质量公用电网谐波GB/T15543-1995电能质量三相电压允许不平衡度GB/T 19862—2005 电能质量监测设备通用要求GB/T15945-1995电能质量电力系统频率允许偏差GB/T18481-2001电能质量暂时过电压和瞬态过电压GB/T 4208-1993 外壳防护等级的分类GB/T2423.1-1989 电工电子产品基本环境试验规程试验 A: 低温试验方法GB/T2423.2-1989 电工电子产品基本环境试验规程试验 B: 高温试验方法GB/T2423.4-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验 Db: 交变湿热试验方法GB/T2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则：冲击试验方法GB/T2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动 (正弦)试验方法GB/T17626.2-1998 电磁兼容性试验和测量技术静电放电抗扰度性试验（idt IEC61000-4-2：1995）GB/T17626.3-1998 电磁兼容性试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（idt IEC61000-4-3：1995）GB/T17626.4-1998 电磁兼容性试验和测量技术快速瞬变电脉冲群抗扰度试验（idt IEC 61000-4-4：1995）GB/T17626.5-1998 电磁兼容性试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（idt IEC61000-4-5：1995）GB/T17626.11-1999 电磁兼容性试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验（idt IEC 61000-4-11：1994）GB/T17626.7-1998 电磁兼容试验和测量技术供电系统及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则IEC 61000-4-30 Testing and Measurement Techniques - Power QualityMeasurement Methods3.术语和定义下列术语和定义适用于本规范：3.1电压偏差 voltage deviation供电电压对标称电压的偏差与标称电压的百分比。

第5章习题答案

第5章5-1传输线长度为1m ，当信号频率分别为975MHz 和6MHz 时，传输线分别是长线还是短线?答：1) 频率为975MHz 时，信号的波长为0.3077m<1m ，传输线是长线；2) 频率为6MHz 时，信号的波长为50m>1m ，传输线是短线；5-2已知同轴电缆的特性阻抗为75Ω，其终端接负载阻抗Z L =25+j50Ω，计算终端反射系数2Γ。

答：217550257550250L 0L 2+-=++-+=+-=Γj j j j Z Z Z Z5-3 一无耗传输线特性阻抗为Z 0=100Ω，负载阻抗Z L =75-j68Ω，试求距离终端为λ/8和λ/4处的输入阻抗。

答：1006850687568257568250L 0L 2+-=++-+=+-=Γj j j j Z Z Z Z100685068)(100685068100685068822'228/++=-+-=+-=Γ=Γ--j j j j j e j j e j z j λλπβλ 100686850)1(100685068100685068422'224/+-=-+-=+-=Γ=Γ--j jj j e j j ej z j λλπβλL 02L 075681002568756810017568Z Z j jZ Z j j-----Γ===+-+-222'8/82256825682568()175681756817568j j z j j j ee j j j j πλβλλ-------Γ=Γ==-=---0256811(8)1756825682000013617568(/8)10010025681(8)175682568150117568in j j j j j Z Z j j j j λλλ-++Γ-+---====--Γ--+-- 222'4/42256825682568(1)175681756817568j j z j j j ee j j jπλβλλ------+Γ=Γ==-=---0256811(4)1756825682000017568(/4)10010025681(4)175682568150136117568in j j j j Z Z j j j j j λλλ+++Γ-++-====+-Γ------5-4设无耗线终端接负载阻抗L L j X Z Z +=0，其实部0Z 为传输线特性阻抗，试证明：负载的归一化电抗L ~X 与驻波系数ρ的关系为ρρ1~L -=X 。

2015年(秋)RFIC习题_参考答案

d avg
假设 R s 完全由趋肤效应所引起。
9
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
解：
第五章
5.1 试比较本章介绍的几种接收机结构的优缺点。答：见教材。 5.2 比较超外差接收机、零中频接收机和低中频接收机在解决镜像抑制问题时所采用方法的异同。答：见教材。 5.11 某一超外差接收机射频部分各模块间相互匹配，它们的增益、噪声、输出三阶互调点如下图所示，求：（1）（2）（3）系统总的增益。系统总的噪声系数。计算级联后，各模块输入端的 IIP3，各模块输出端的 OIP3。
o
(d) Zin jZo cot d j 300 cot120 j100 3
o
1
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
2.5 求出下图所示各电路的输入端反射系数 Γin 及输入阻抗 Zin 。
解：
Γ IN = Z IN Z 0 Z IN Z 0
东南大学《射频集成电路设计基础》课程
习题参考答案 Z. Q. LI
（1）系统总增益：Gtotal =-5+10-2-5-2+20+4-6+50=64dB （2）系统总噪声系数：使用 FRIIS 公式计算(注意公式中的变量均为非 dB 值)。
Ftotal F1 F 1 F2 1 F3 1 nn1 GA1 GA1GA2 i 1 GAi
混频器1 双工滤波器混频器2 I中频滤波器
LNA
镜频滤波器
中放
II中频滤波器
中放
Gain NF OIP3
L=5
10 2

《微波技术与天线》傅文斌习题答案第2章

第2章微波传输线2.1什么是长线？如何区分长线和短线？举例说明。

答长线是指几何长度大于或接近于相波长的传输线。

工程上常将1.0>l 的传输线视为长线，将1.0<l 的传输线视为短线。

例如，以几何长度为1m 的平行双线为例，当传输50Hz 的交流电时是短线，当传输300MHz 的微波时是长线。

2.2传输线的分布参数有哪些？分布参数分别与哪些因素有关？当无耗传输线的长度或工作频率改变时分布参数是否变化？答长线的分布参数一般有四个：分布电阻R 1、分布电感L 1、分布电容C 1、分布电导G 1。

分布电容C 1(F/m )决定于导线截面尺寸，线间距及介质的介电常数。

分布电感L 1(H/m )决定于导线截面尺寸，线间距及介质的磁导率。

分布电阻R 1(Ω/m )决定于导线材料及导线的截面尺寸。

分布电导G 1(S/m ) 决定于导线周围介质材料的损耗。

当无耗传输线（R 1= 0，G 1= 0）的长度或工作频率改变时，分布参数不变。

2.3传输线电路如图所示。

问：图（a ）中ab 间的阻抗0=ab Z 对吗？图（b ）中问ab 间的阻抗∞=ab Z 对吗？为什么？答都不对。

因为由于分布参数效应，传输线上的电压、电流随空间位置变化，使图（a ）中ab 间的电压不一定为零，故ab 间的阻抗ab Z 不一定为零；使图（b ）中a 点、b 点处的电流不一定为零，故ab 间的阻抗ab Z 不一定为无穷大。

2.4平行双线的直径为2mm ，间距为10cm ，周围介质为空气，求它的分布电感和分布电容。

解由表2-1-1，L 1=1.84×10-6（H/m ），C 1=6.03×10-12（F/m ）2.5写出长线方程的的解的几种基本形式。

长线方程的解的物理意义是什么？答（1）复数形式()()()z L L z L L I Z U I Z U z U ββj 0j 0e 21e 21--++= ()()()z L L z L L I Z U Z I Z U Z z I ββj 00j 00e 21e 21---+=（2）三角函数形式()z Z I z U z U L L ββsin j cos 0+=()z I z Z U z I L Lββcos sin j+= （3）瞬时形式()()A z t A t z u ϕβω++=cos , ()B z t B ϕβω+-+cos ()()A z t Z A t z i ϕβω++=cos ,0()B z t Z B ϕβω+--cos 0其中，()L L I Z U A 021+=，()L L I Z U B 021-= 物理意义：传输线上的电压、电流以波动的形式存在，合成波等于入射波与反射波的叠加。

终端电阻

终端电阻终端电阻的应用场合：时钟，数据，地址线的终端串联，差分数据线终端并联等。

终端电阻的作用：1：阻抗匹配，匹配信号源和传输线之间的阻抗，极少反射，避免振荡。

2：减少噪声，降低辐射，防止过冲。

在串联应用情况下，串联的终端电阻和信号线的分布电容以及后级电路的输入电容组成RC滤波器，消弱信号边沿的陡峭程度，防止过冲。

终端电阻一般就是接在通讯电缆终端上的电阻。

当然，这个电阻到底是多大，这取决于电缆的特性阻抗。

如图，如果电缆的特性阻抗为120Ω，则一般应当在电缆终端接120Ω的终端电阻，如果是54Ω，则应当接54Ω的终端电阻。

但一定要注意，这个电阻是由电缆的特性阻抗来决定的，而不是由其它因素来决定的。

应用中，难免有人要问（比如这个帖子485的120欧匹配电阻每个从设备都需要吗，应该怎么实用），如果一条电缆上有许多节点，那么是不是应当在每个节点处都接上这样的电阻呢？我们肯定地说，不是这样的。

在最远端各接2个就可以了。

在某些情况下，亦即电缆是用于单向的数据传输时，则可以只在最远端接1个终端电阻就可以了。

使用终端电阻的目的就是希望实现阻抗匹配，有关原理分析。

详细请参见圈的Q029号FAQ。

即[入门快车]Q029：怎样理解阻抗匹配？许多人都认为这篇文章写得好，可圈圈也花了大半天时间呢！在有的情况下是不用终端电阻的。

具体在今后的日志中让大家了解。

值得提醒大家注意的是，目前国内电缆销售时不是很规范，可能买回来后我们才想起要查特性参数。

对此，可要小心了，就是平时，如果看到有好的资料，也应该收集起来，不要等到用的时候一时找不到那才急死人呢！当然啦，有这样的资料，也不妨通知我们一下。

能给大家方便嘛。

RS485总线终端电阻解析

RS485总线终端电阻终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。

阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。

这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。

消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。

由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。

引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。

这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。

要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。

在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。

补充说明：1.RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。

在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。

2.为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻（即为上面所述）。

3.RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。

RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间， RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。

RS485总线终端电阻为精密电阻120Ω，并联到最末端RS485电缆的两芯线上。

1.采用阻抗匹配、低衰减的RS485专用电缆更有利于保证通信。

2.单层屏蔽的电缆屏蔽层应一端接地；双层绝缘隔离型的电缆屏蔽层其外层（含铠装）应两端接地，内层屏蔽则应一端接地！3.传输距离超过300米应加终端电阻（一般为120Ω）。

485总线485总线（图）485 总线在数据通信，计算机网络以及分布式工业控制系统当中，经常需要使用串行通信来实现数据交换。

微波技术课后习题答案-第二章习题参考答案11

第二章习题参考答案同轴线、双导线和平行板传输线的分布参数注：媒质的复介电常数εεε''-'=i ，导体的表面电阻ss R σδσωμ1221=⎪⎭⎫⎝⎛=。

本章有关常用公式：)](1[)()]()([122)()](1)[()()(22)(00000000d Z d V d V d V Z e Z Z I V e Z Z I V d I d d V d V d V e Z I V e Z I V d V d j L L d j L L dj L L d j L L Γ-=-=--+=Γ+=+=-++=+-+-+-+-ββββ )2(2200200)(d j L d j L dj L L d j L L L L L e e e Z Z Z Z e Z I V Z I V VV d βφβββ----+-Γ=Γ=+-=+-==ΓL Lj L j L L L L L e e Z Z Z Z Z Z Z Z φφΓ=+-=+-=Γ0000dtg jZ Z dtg jZ Z Z d Z L L in ββ++=000)()(1)(1)()()(0d d Z d I d V d Z in Γ-Γ+==LL VV VSWR Γ-Γ+==11minmax2.1无耗或者低耗线的特性阻抗为110C L Z = 平行双导线的特性阻抗：aDa a D D a a D D Z r r rln 11202)2(ln 11202)2(ln 112222000εεεμεπ≈-+=-+=已知平行双导线的直径mm a 22=，间距cm D 10=，周围介质为空气（1=r ε），所以特性阻抗)(6.5521100ln 120ln11200Ω==≈a D Z rε 同轴线的特性阻抗：ab a b Z r rln 60ln 121000εεμεπ==已知同轴线外导体的内直径2mm b 23=，内导体的外直径2mm a 10=，中间填充空气(1=r ε)：特性阻抗)(50210223ln 60ln 600Ω===abZ r ε中间填充介质(25.2=r ε)：特性阻抗)(3.33210223ln 25.260ln 600Ω===a b Z r ε2.2对于无耗传输线线有相位常数μεωωβ===k C L 11，所以可求出相速度v k C L v p =====μεωβω1111，等于电磁波的传播速度。

微波第一章计算题

1、在一均匀无耗传输线上传输频率为3GH z 的信号，已知其特性阻抗Z 0=100Ω，终端接Z 1=75＋j100Ω的负载，试求：（1）传输线上的驻波系数；（2）离终端10cm 处的反射系数；（3）离终端2.5cm 处的输入阻抗。

2、有一特性阻抗为0500Ω=Z 的无耗均匀传输线，导体间的媒质参数为25.2=r ε，1=r µ，终端接Ω=11R 负载。

当zMH f 100=时，其线长度为4/λ。

试求：（1）传输线实际长度；（2）负载终端反射系数；（3）输入端反射系数；（4）输入端阻抗。

3、某一均匀无耗传输线特性阻抗为Ω=500Z ，终端接有未知负载1Z ,现在传输线上测得电压最大值和最小值分别为100mV 和20mV ，第一个电压波节的位置离负载1min l 3/λ=，试求该负载阻抗1Z 。

4、特性阻抗为Ω=1500Z 的均匀无耗传输线，终端接有负载Ω+=1002501j Z ,用4/λ阻抗变换器实现阻抗匹配如图，试求4/λ阻抗变换器的特性阻抗01Z 及离终端距离。

5、在特性阻抗为Ω600的无耗双导线上测得max V 为V 200,min V 为V 40，第一个电压波节点的位置1min l λ15.0=，求负载1Z 。

今用并联支节进行匹配，求出支节的位置和长度。

Z 16、矩形波导截面尺寸为mm mm b a 3072×=×，波导内充满空气，信号源频率为z GH 3，试求：(1)波导中可以传播的模式；(2)该模式的截止波长c λ、相移常数β、波导波长g λ，相速p ν、群速和波阻抗。

7、用BJ －100矩形波导以主模传输z GH 10的微波信号，（1）求c λ、g λ、β和波阻抗w Z ；（2）若波导宽边尺寸增加一倍，问上述各量如何变化？（3）若波导窄边尺寸增大一倍，上述各量如何变化？（4）若尺寸不变，工作频率变为z GH 15，上述各量如何变化？。

天线与微波复习思考题

天线与微波复习思考题一、填空1、对于低于微波频率的无线电波，其波长远大于电系统的实际尺寸，可用电路分析法进行分析；频率高于微波波段的光波等，其波长远小于电系统的实际尺寸，因此可用光学分析法进行分析；微波则由于其波长与电系统的实际尺寸相当必须用场分析法进行分析。

2、在圆波导中有两种简并模，它们是E-H简并和极化简并。

3、激励波导的方法通常有三种：电激励、磁激励和电流激励。

4、各种集成微波传输系统归纳起来可以分为四大类：准TEM波传输线、非TEM 波传输线、开放式介质波导传输线和半开放式介质波导。

5、微波元器件按其变换性质可分为线性互易元器件、线性非互易元器件以及非线性元器件三大类。

6、微波连接匹配元件包括终端负载元件、微波连接元件以及阻抗匹配元器件三大类。

7、在微波系统中功率分配元器件主要包括定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。

8、非互易微波铁氧体元件最常用的有隔离器和环形器。

9、天线按辐射源的类型可分为线天线和面天线，把天线和发射机或接收机连接起来的系统称为馈线系统。

10、超高频天线，通常采用与场矢量相平行的两个平面来表示，即E平面和H 平面。

11、根据媒质及不同媒质分界面对电波传播产生的主要影响，电波传播方式分为下列几种：视距传播、天波传播、地面波传播和不均匀媒质传播。

12、为了加强天线的方向性，将若干辐射单元按某种方式排列所构成的系统称为天线阵。

13、旋转抛物面天线的分析通常采用以下两种方法：口径场法和面电流法。

14、按中继方式，微波中继通信可分为基带转接、中频转接和微波转接三种。

15、RFID 系统按数据量来分，可分为1比特系统和电子数据载体系统。

16、50Ω传输线接(75+j100)Ω的负载阻抗，传输线上的电压波为行驻波；最靠近负载的是电压波的波腹点。

17、耦合带状线的偶奇模相速v pe =v po ，与光速c 的关系为εr po pe c v v /==。

18、圆波导中不存在的波形有TE m 0、TM m 0。

终端电阻的概念

终端电阻的概念终端电阻是电路中的一个元件，它常用于调节电路的输入输出阻抗，防止信号的电压波动和反射，以确保信号的稳定传输。

终端电阻的作用可以从电路传输的角度来理解。

在电路中，信号需要通过导线、电缆或传输介质传递。

当信号传输到传输线的末端时，如果没有终端电阻，信号的一部分会反射回源端，这将产生回波和反射干扰。

这种反射现象会导致信号的失真，使得信号的幅值和相位不能被准确地接收和解码。

终端电阻的作用是为了解决这个问题。

终端电阻通过连接到传输线的末端，使得信号能够在传输线和终端电阻之间进行完全匹配，减少或消除反射的影响。

终端电阻能够吸收传输线上的反射信号，降低回波和反射干扰的影响，从而保持信号的稳定传输。

终端电阻通常是一个与信号传输线特性阻抗相等的电阻。

例如，当传输线的特性阻抗为50欧姆时，终端电阻的阻值也应为50欧姆。

这样，当信号传输到传输线末端时，终端电阻会与传输线的阻抗匹配，使得信号能够完全被吸收，而不产生反射。

这种匹配保证了信号不会被干扰，从而实现了稳定的信号传输。

除了匹配阻抗，终端电阻还能消除信号的回波。

回波是因为信号在传输线末端遇到阻抗不匹配而产生的反射。

终端电阻能够吸收这些反射信号，从而消除回波，防止信号在传输线中来回反射，提高信号传输的稳定性和准确性。

终端电阻在很多电路应用中都得到了广泛的应用。

在计算机网络中，终端电阻常用于网络设备之间的连接，防止信号的反射和干扰，保证网络的正常运行。

在音频和视频设备中，终端电阻用于调节输入输出阻抗，提高信号传输的质量和清晰度。

在测量和测试仪器中，终端电阻用于校准信号源和控制信号的幅值，保证测量结果的准确性。

需要注意的是，终端电阻的阻值和特性阻抗必须正确匹配，才能达到最佳的效果。

如果终端电阻的阻值与传输线的阻抗不匹配，会导致信号的反射和干扰，影响信号的传输质量。

因此，选择和使用终端电阻时，必须仔细考虑电路的特性和要求，确保选择合适的终端电阻。

综上所述，终端电阻是电路中用于调节输入输出阻抗、防止信号反射和干扰的重要元件。

支线终端电阻

支线终端电阻支线终端电阻是电路中的一个重要组成部分，它的作用是为电路提供一个特定的终端阻抗，以达到对信号的适配和匹配。

在电子设备中，终端电阻的选择和配置对于电路的性能和稳定性有着重要的影响。

我们来了解一下终端电阻的基本概念。

终端电阻是指电路中最后一个连接点的电阻，它相当于电路的末端，与外界连接。

终端电阻的大小和特性直接影响着信号的传输和阻抗的匹配。

在电子设备中，终端电阻的选择要根据具体的应用需求来确定，以保证电路的正常工作。

终端电阻的主要作用是提供阻抗匹配。

在信号传输中，如果终端电阻的阻抗与信号源的输出阻抗、传输线的特性阻抗和负载的输入阻抗相匹配，就可以实现信号的最大功率传输，减少反射和干扰。

这样可以提高信号的质量和稳定性，避免信号的失真和衰减。

终端电阻还可以起到信号抑制和信号滤波的作用。

在某些特定的电路中，终端电阻可以用来抑制某些干扰信号或滤波掉特定频率的噪声，以提高信号的纯净度和可靠性。

终端电阻的选择和配置需要考虑多方面的因素，包括电路的工作频率、信号源的输出阻抗、传输线的特性阻抗、负载的输入阻抗以及电路的稳定性和可靠性要求等。

根据这些因素，我们可以选择合适的终端电阻来实现阻抗匹配和信号处理的目的。

在实际的电路设计中，终端电阻的数值一般是根据电路参数和要求来计算或选择的。

一般情况下，终端电阻的阻值应该与传输线的特性阻抗相等，以最大限度地减少信号的反射和干扰。

如果阻抗不匹配，就会产生信号的反射和干扰，降低信号的质量和稳定性。

终端电阻的安装和连接也需要注意一些细节。

一般情况下，终端电阻应该尽量靠近信号源或负载，以减少传输线的长度和干扰。

同时，终端电阻的连接要保持良好的接触和接地，以确保信号的正常传输和阻抗匹配。

支线终端电阻在电路设计中起着重要的作用。

它能够提供阻抗匹配、信号抑制和滤波等功能，以保证信号的质量和稳定性。

正确选择和配置终端电阻，可以有效地提高电路的性能和可靠性。

因此，在电子设备的设计和应用中，我们应该充分考虑终端电阻的选择和配置，以满足不同应用场景的需求。

微波实验二微带传输线

实验二微带传输线实验一实验目的1.了解微带传输线的基本理论和特性。

2.掌握用网络分析仪测量微带传输线接不同负载时工作参量的值。

3.通过测量认知1/4波长传输线阻抗变换特性。

二实验原理1.微带传输线的基本原理微带线目前是混合微波集成电路和单片微波集成电路使用最多的一种平面型传输线。

它可用作光刻程序制作，且容易与其它无源微波电路和有源微波电路器件集成，实现微波部件和系统的集成化。

微带线可以看作是由双导线传输线演变而成的，如图2—1所示。

在两根导线之间插入极薄的理想导体平板，它并不影响原来的场分布，而去掉板下的一根导线，并将留下的另一根导线“压扁”，即构成了微带传输线。

实际的微带线结构如图2-1所示。

导体带（其宽度为的厚度为力和接地板均由导电良好的金属材料（如银，铜，金）构成，导体带与接地板之间填充以介质基片，导体带与接地板的间距为h o有时为了能使导体带，接地板与介质基片牢固地结合在一起，还要使用一些黏附性较好的铭，铝等材料。

介质基片应采用损耗小，黏附性,均匀性和热传导性较好的材料，并要求其介电常数随频率和温度的变化也较小。

图2—1双导线演变成微带线图2—2微带线的结构及其场分布2.微带线的技术参数2.1特性阻抗若微带线是被一种相对介电常数为名的均匀介质所完全包围着，并把准TEM模当作纯TEM模看待，并设£和C分别为微带线单位长度上的电感和电容，则特性阻抗为相速以为_1_Vovp"√Zc-X但实际上的微带线是含有介质和空气的混合介质系统，因此不能直接套用上面的公式求特性阻抗。

为了求出实际的微带线的特性阻抗Zc和相速度），而引入了等效相对介电常数的概念。

如果微带线的结构现状和尺寸不变，当它被单一的空气介质所包围着时，其分布电容为C。

实际微带线是由空气和相对介电常数为益的介质所填充，它的电容为G,那么，等效相对介电常数册的定义为这样，实际微带线的特性阻抗即可表示为Z ：为在同样形状和结构尺寸的情况下，填充介质全部是空气时微带线的特性阻抗我们假定已成形的导体的厚度t 与基片厚度h 相比可以忽略h(t/h<0.005)0这种情况下，我们能够利用只与线路尺寸(w 和h)和介电常数名有关的经验公式。

CAN网络其特性阻抗及终端阻抗

CAN 网络其特性阻抗及终端阻抗CAN 网络阻抗问题的开始是由CAN 网络开始的，如下图是一个CAN 的网络的基本模型，两端是120 欧姆的电阻，can 网络用的线材的特性阻抗是也是120 欧姆的，下面有几个问题分别拆分来说明。

1.为什么要用120 欧姆的终端阻抗？首先CAN 网络里用到传输线，线材的特性阻抗为120 欧姆。

关于这跟线下面的问题来讨论，另外要说明的是在CAN 网络里的设备，即CAN 收发器，这种器件的输出阻抗很低，输入阻抗是比较高的，可以见TJA1050 的框图，也就是说在传输线上120 欧姆的特性阻抗传输的信号突然到了一个阻抗很高的地方，可以理解为断路，这样会产生很高的信号反射，影响CAN 收发器对电平的采样，造成信息的误读。

如果在CANH 和CANL 之间加上一个120欧姆的电阻即终端电阻，因为这个电阻和线缆特性阻抗相同，同时这个远小于CAN 收发器输出阻抗的电阻和CAN 收发器并联在一起，电流自然更多的从阻抗小的地方流过，这样从特征阻抗120 欧姆的线缆上流道120 欧姆的电阻上，他们之间阻抗接近，他们的信号反射就要小很多，可以有效的保证信号完整性。

同时这个电阻也不会影响信号本身如下图，例如在一个容错CAN 网络里，CANH=3.5v，CANL=0.5v 的时候为显性，CANH=CANL=2.5v 的时候为隐形，在显性位的时候终端电阻两端分别为3.5v 和1.5v，一个CAN 收发器为输出端一个CAN 收发器为接收端，输出端在输出电压，保持CANH 和CANL 的电压为 3.5v 和1.5v 不变，他们之间的电压差将产生电流由终端电阻消耗掉，接受端的CANH 和CANL 可以准确的采样到3.5v 和1.5v 的电压值，同理在隐形位的时候终端电阻也是不影响CAN 网络的信号但是达到了阻抗匹配的作用。

2.CAN 网络使用的120 欧姆特性阻抗的线材，对线材的特性阻抗如何定义？特性阻抗是对一种材质我们这里说的是线材，由于本身的粗细，大小等因素决定。

输入阻抗和输出阻抗

输入阻抗和输出阻抗一、输入阻抗输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。

在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。

你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。

输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。

对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；而对于电流驱动型的电路，输入阻抗越小，则对电流源的负载就越轻。

因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的，则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路，在高频电路中，还要考虑阻抗匹配问题。

另外如果要获取最大输出功率时，也要考虑阻抗匹配问题二、输出阻抗无论信号源或放大器还有电源，都有输出阻抗的问题。

输出阻抗就是一个信号源的内阻。

本来，对于一个理想的电压源（包括电源），内阻应该为0，或理想电流源的阻抗应当为无穷大。

输出阻抗在电路设计最特别需要注意但现实中的电压源，则不能做到这一点。

我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。

这个跟理想电压源串联的电阻r，就是（信号源/放大器输出/电源）的内阻了。

当这个电压源给负载供电时，就会有电流I 从这个负载上流过，并在这个电阻上产生I×r的电压降。

这将导致电源输出电压的下降，从而限制了最大输出功率（关于为什么会限制最大输出功率，请看后面的“阻抗匹配”一问）。

同样的，一个理想的电流源，输出阻抗应该是无穷大，但实际的电路是不可能的三、阻抗匹配阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。

阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。

我们先从直流电压源驱动一个负载入手。

由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。

假设负载电阻为R，电源电动势为U，内阻为r，那么我们可以计算出流过电阻R的电流为：I=U/(R+r)，可以看出，负载电阻R越小，则输出电流越大。

传输线正弦稳态的输入阻抗

传输线正弦稳态的输入阻抗
传输线的输入阻抗描述了传输线在正弦稳态下的电气特性，它与传输线的物理特性、工作频率和终端条件密切相关。

对于无损传输线，在正弦稳态下，输入阻抗为复数，由电阻分量（实部）和电抗分量（虚部）组成。

电阻分量表示传输线上的能量耗散，而电抗分量表示传输线上的能量存储。

传输线的输入阻抗可以用以下公式表示：
Zb = Zo (Zl + Zo tanh(γl)) / (Zo + Zl tanh(γl))
其中：
Zb 为传输线的输入阻抗
Zo 为传输线的特性阻抗
Zl 为传输线的负载阻抗
γ 为传输线的传播常数
l 为传输线的长度
需要注意的是，传输线的输入阻抗与负载阻抗有关。

当负载阻
抗与传输线的特性阻抗相匹配时，传输线的输入阻抗也等于特性阻抗，此时传输线处于匹配状态，不会发生信号反射。

当负载阻抗与传输线的特性阻抗不匹配时，传输线就会发生信
号反射。

反射信号的幅度和相位取决于负载阻抗和传输线的特性阻
抗之间的差异。

传输线的输入阻抗也会受到工作频率的影响。

当工作频率较低时，传输线的输入阻抗主要由电阻分量决定。

随着工作频率的升高，传输线的输入阻抗中电抗分量逐渐增大。

为了匹配传输线的输入阻抗，可以在传输线末端连接匹配网络。

匹配网络可以将负载阻抗变换为与传输线的特性阻抗相匹配的阻抗，从而消除信号反射。

在设计传输线系统时，输入阻抗是一个重要的考虑因素。

正确
的输入阻抗匹配可以确保信号的有效传输，避免信号反射和能量损耗。

高输入阻抗的作用

高输入阻抗的作用
高输入阻抗是指电路输入端的阻抗较大，通常用来描述电路
对外部信号源的电阻负载能力。

在不同的电路中，高输入阻抗
有不同的作用和意义，以下是一些常见的作用：
1.信号损失降低：当信号源的输出电阻较高时，若电路的输
入阻抗也很高，电路能够更好地接收信号，减小信号的损失。

特别对于弱信号的接收与处理，高输入阻抗可提供更好的信号
传输效果。

2.提高电压增益：在放大电路中，输入端的高输入阻抗可以
减少信号源与电路的负载效应，保持输入信号的幅度不受影响，从而提高电压增益。

这在放大弱信号、提取小信号等应用中非
常重要。

3.减少输入电流：高输入阻抗可以降低电路对信号源的负载，从而减少通过电路输入端的电流，进而减小电路的功耗。

这对
于电池供电的电路、低功耗的电路设计等都非常重要。

4.避免串扰与交叉耦合：在多路信号传输的系统中，高输入
阻抗能够减小阻抗不匹配导致的串扰和交叉耦合效应。

它能够
保持输入信号的独立性和准确性，提高系统的抗干扰能力。

5.放大器稳定性：高输入阻抗有助于保持放大器的输入特性
稳定。

特别是在高频信号放大器中，输入阻抗的选择对于提高
放大器的稳定性和抑制反馈效应非常重要。

综上所述，高输入阻抗在电路设计和应用中具有重要的作用，它能够提高信号的传输效果，改善放大器的性能和稳定性，降
低信号源的负载效应，减小功耗，提高系统的抗干扰能力。

1.2传输线的输入阻抗

只要该段传输线是均匀的即不发生特性阻抗的改变串接或并接其它阻抗则这段传输线上各点反射系数的模是相等的它的电压驻波比就始终保持不变也就是说没有产生新的反射
1.1.3 传输线的输入阻抗与反射系数
1 输入阻抗
2 反射系数 3 驻波系数和行波系数 4 传输系数 5 传输功率
1
输入阻抗
Zin z
U z
2 0
（2）λ/2的重复性传输线上相距λ/2两点的输入阻抗相等这一特性，称为阻抗的λ/2的重复性。
Z L jZ0 tan z Z L jZ0 tan z Zin z 2 Z0 Z0 Z0 jZ L tan z Z0 jZ L tan z
2
I z Ii 1 L 2 L cos L 2 z
2
于是得到：
U (zⅱ ) max = U i ( z ) [1 + G ] U (zⅱ ) min = U i ( z ) [1- G ]
I (zⅱ ) max = I i ( z ) [1 + G ] I (z¢ ) min = I i ( z ) [1- G ]
Z L - Z0 GL = Z L + Z0
Γ(z′)与Zin(z′)一一对应，是圆图的基础。
1 L Z L Z0 1 L
例1-1:求图中各点的反射系数，各段传输线的特性阻抗皆为 Z0
(1)
2
Z0 Z0 Z0
(1)
2Z 0
Z0 2
ZL - Z0 ΓLቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ= 2Z 0 + - Z 1 0 Z Z 0= G1 = L 2Z 0 + Z 0 3
1.1.3 传输线的输入阻抗与反射系数

常见的阻抗匹配方式

常见的阻抗匹配方式1、串联终端匹配在信号源阻抗低于传输线特征阻抗的条件下，在信号的源端和传输线之间接一个电阻R，使源端的输出阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射。

匹配电阻选择原则，匹配电阻值与驱动器的输出阻抗之和等于传输线的特征阻抗，常见的COMS和TTL驱动器，其输出阻抗会随信号的电平大小变化而变化。

因此，对TTL或CMOS电路来说，不可能有十分正确的匹配电阻，只能这种考虑。

链状拓扑结构的信号王不适合使用串联终端匹配，所有负责必须接到传输线的末端。

串联匹配是最常用的终端匹配方法。

它的优点是功耗小，不会给驱动器带来额外的直流负载，也不会在信号和地之间引入额外的阻抗，而且只需要一个电阻元件。

常见应用：一般的CMOS、TTL电路的阻抗匹配。

USB信号也采样这种方法做阻抗匹配。

2、并联终端匹配在信号源端阻抗很小的情况下，通过增加并联电阻使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，达到消除负载端反射的目的。

实现形式分为单电阻和双电阻两种形式。

匹配电阻选择原则：在芯片的输入阻抗很高的情况下，对单电阻形式来说，负载端的并联电阻值必须与传输线的特征阻抗相近或相等;对双电阻形式来说，每个并联电阻值为传输线特征阻抗的两倍。

并联终端匹配优点是简单易行，而易见的缺点是会带来直流损耗：单电阻方式的直流功耗与信号的占空比紧密相关；双电阻方式则无论信号是高电平还是低电平都有直流功耗，但电流比单电阻方式少一半。

常见应用：以高速信号应用较多（1） DDR、DDR2等SSTL驱动器。

采用单电阻形式，并联到VTT（一般为IOVDD的一半）。

其中DDR2数据信号的并联匹配电阻使内置在芯片中的。

（2）TMDS等高速串行数据接口。

采用单电阻形式，在接受设备端并联到IOVDD，单端阻抗为50欧姆（差分对间为100欧姆）。

gpio输入阻抗

gpio输入阻抗
GPIO（通用输入/输出）输入阻抗是指GPIO引脚在接收到外
部电压时的电阻。

通常，GPIO引脚有两种输入阻抗选项：高
阻抗（HZ）和低阻抗（LZ）。

高阻抗输入（HZ）表示引脚处于断开状态，不消耗电流。

这
种输入模式适用于外部电路需要与GPIO进行连接，但不需要
读取外部电压的情况。

高阻抗输入模式可防止GPIO引脚和外
部电路之间产生短路，同时保持引脚处于开路状态。

低阻抗输入（LZ）表示引脚通过一个内部电阻与地相连。

当
外部电压施加在引脚上时，形成电流流过内部电阻。

低阻抗输入模式适用于需要读取外部电压的情况。

通过测量内部电阻两端的电压可以确定外部电压的大小。

在选择GPIO输入阻抗时，需要根据具体应用需求和外部电路
特性进行选择。

一般来说，如果外部电路需要与其他电路共享，需要选择高阻抗输入模式；如果需要读取外部电压，则选择低阻抗输入模式。